JPH07152281A - 情報記録方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶記録媒体に電極を分離して形成すること
なく、同一特性の複数の画像を記録する。 【構成】 透明電極上に光導電層を積層した光センサ
と、液晶を樹脂中に分散固定した高分子分散型液晶層を
電極上に積層した液晶記録媒体とを空気層を介して対向
配置し、像露光すると同時に両電極間に電圧印加するこ
とにより画像記録する情報記録方法において、最初の画
像を記録する前に未露光状態で電圧印加して液晶記録層
の全面を所定の透過率に配向させ、未露光部の液晶記録
層が動作を開始する瞬間に電圧印加を停止して画像記録
することにより、一枚の記録層上に複数枚の画像を記録
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光センサと液晶記録層か
らなる情報記録において、複数の画像の記録を行うよう
にした情報記録方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶を樹脂中に分散固定した液晶
層を電極上に形成した高分子分散型液晶記録媒体と、電
極層上に光導電層が形成された光センサとを対向配置
し、電圧印加露光により画像記録するものが知られてい
る。図１はこのような高分子分散型液晶記録媒体を用い
た画像記録装置の構成を示すものである。図中、１０は
光センサ、２０は液晶記録媒体をそれぞれ示している。
光センサ１０は透明支持体１１上に透明電極１２、光導
電層１３が順次積層され、液晶記録媒体２０は透明支持
体２１上に透明電極２２、高分子分散型液晶層２３が順
次積層されている。光導電層１３は、無機光導電層とし
てアモルファスセレン、アモルファスシリコン等、有機
光導電層としてポリビニルカルバゾールにトリニトロフ
ルオレノンを添加した単層構造のものや、電荷発生層と
してアゾ系の顔料をポリビニルブチラール等の樹脂中に
分散したものと電荷移動層としてヒドラゾン誘導体をポ
リカーボネート等の樹脂と混合したものを積層したもの
等が使用可能である。

【０００３】図１に示すような光センサと液晶記録媒体
とを、ポリエチレンやポリイミド等のスペーサを用い
て、１０μｍ程度の空隙を解して対向配置して電圧印加
露光するタイプのものと、図２（ａ）、図２（ｂ）に示
すように、光センサ及び液晶記録媒体を積層した構造の
ものも提案されており、積層型記録媒体では、図２
（ａ）に示すように光センサ上に液晶記録層を直接積層
するものと、図２（ｂ）に示すように、透明な誘電体の
中間層２４を介在させるものとがある。

【０００４】このような光センサ１０と液晶記録媒体２
０を対向配置し、図３に示すように、電源３０により両
電極１２、２２間に電圧を印加し、書き込み光として可
視光を照射すると、露光強度に応じて光導電層１３の導
電性が変化し、液晶層２３にかかる電界が変化して液晶
層の配向状態が変化し、印加電圧をＯＦＦして電界を取
り除いた後もその状態が維持され、画像情報の記録が行
われる。

【０００５】記録された画像情報の読み取りは、例え
ば、図４に示すように、光源４０によって液晶記録媒体
２０に読み取り光を照射し、その透過光を光電変換装置
６０で読み取って電気信号に変換することにより行われ
る。光源４０としては、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ等の白色光源やレーザー光が用いられ、液晶記録媒体
に照射される読み出し光としては、フィルタ５０により
適当な波長光を選択して照射することが望ましい。入射
した光は液晶記録媒体の液晶層の配向により変調され、
透過光はフォトダイオード等からなる光電変換装置６０
で電気信号に変換され、変換された電気信号は必要に応
じてプリンタやＣＲＴに出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような方法で一枚
の液晶記録層に複数の画像を記録しようとした場合、記
録する画像の枚数や形状に応じて液晶記録媒体あるいは
光センサの電極を分離して形成する必要があり、媒体作
製の工程が複雑になり、媒体作製コストが高くなる問題
がある。また、この場合には記録できる画像の大きさ、
形状が電極の形状に制限されてしまい任意の大きさや形
状の画像を記録できない。光センサと液晶記録媒体の電
極を分離しないで形成し、複数の画像を記録した場合、
２枚目以降の画像を記録する際にそれ以前に記録した部
分の液晶記録層にもしきい値以上の電圧がかかってしま
い、記録してある画像を変化させたり、１枚目は全く配
向してない状態から画像記録を行うのに対して、２枚目
以降では未露光部も一定程度配向した状態から画像記録
を行うため、１枚目と２枚目以降では記録条件が変わる
ため特性が変わってしまう可能性もある。本発明はかか
る点に鑑みてなされたもので、液晶記録媒体に電極を分
離して形成することなく、同一特性の複数の画像を記録
することができる情報記録方法及びを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極上に
光導電層を積層した光センサと、樹脂中に液晶を分散固
定した高分子分散型液晶記録層を透明電極上に形成した
液晶記録媒体を対向配置し、画像露光すると同時に、両
電極間に電圧を印加することにより、画像情報を記録す
る際、一枚目の画像を記録する前に液晶記録層全体を所
定の透過率まで配向させることを特徴とする。

【０００８】次に図を用いて、本発明の情報記録方法に
ついて詳しく説明する。図５は、本発明の情報記録にお
いて、液晶記録媒体を抵抗とコンデンサの並列回路とし
たときの、露光部および未露光部の液晶記録層にかかる
電圧をシミュレーションした結果である。露光部では未
露光部と比較して光センサの導電率が高いために、図の
ように液晶記録層にかかる電圧も未露光部に比べて高く
なる。液晶記録層の電圧がしきい値電圧以上になると、
液晶が配向し透過率が増加する。露光部では未露光部よ
りも速くしきい値電圧に達するため、早く動作を開始す
る。この様子を表したのが図６である。図６はある露光
量の光を照射した部分と未露光部分の液晶記録層の透過
率の変化を表している。このように、露光部と未露光部
では液晶記録層の透過率変化が異なるため、適当な時間
で印加電圧を停止することにより画像を記録することが
できる。記録した画像は電圧印加停止後も保存される。
また、図から同じ露光量の光を照射し、同じ電圧を印加
した場合でも、電圧印加時間が異なることで、記録され
る画像が異なることがわかる。例えば、図のｔｌで電圧
をＯＦＦした場合には、未露光部の液晶記録層の電圧が
しきい値電圧に達した直後であり、この部分の液晶はほ
とんど配向していない。また、露光部の液晶記録層の透
過率もあまり変化していないため、このような場合には
大きなコントラストが得られない。これに対して時間ｔ
２で電圧ＯＦＦした場合には、未露光部においても、し
きい値電圧に達してからしばらく時間が経過しているた
め、液晶はある程度配向しており、この場合には大きな
コントラストが得られる。このように、コントラストの
大きな良好な画像を得るためには、未露光部の液晶の電
圧がしきい値電圧に達してからある程度時間が経過し、
液晶記録層がある程度変調する時間で印加電圧を停止す
る必要がある。

【０００９】このような方法で複数の画像を一枚の液晶
記録層に記録を行う場合、電極が分離して形成していな
い場合には、１枚目は全く配向してない状態から画像記
録を行うのに対して、２枚目以降では未露光部も一定程
度配向した状態から画像記録を行うため、１枚目と２枚
目以降では記録条件が変わり、特性が変わってしまう可
能性がある。

【００１０】そこで、このことを解決するため、以下の
方法が考えられる。未露光部の液晶記録層の電圧がしき
い値電圧に達した直後に電圧をＯＦＦすると大きなコン
トラストが得られないのは、液晶記録層の低変調領域で
は液晶の配向（容量変化）に対して光学的変化（透過率
変化）が少ないためであり、大きなコントラストを得る
には、未露光部分の液晶記録層が、ある程度配向した状
態になるように画像を記録すればよい。すなわち、画像
記録前に液晶記録媒体全体に電圧を印加し、全体をある
透過率、例えば１０％程度配向させ、その後に画像記録
を行い、未露光部の液晶記録層の電圧がしきい値電圧を
こえて液晶の配向が動作開始した瞬間に電圧をＯＦＦに
すれば、複数の画像を記録しても各画像は同一条件で、
かつ大きなコントラストで記録することができる。ま
た、未露光部の液晶の配向が動作開始した瞬間に電圧を
ＯＦＦすることにより、未露光部の配向もほとんど変化
させないようにできるので、それ以前に記録した画像を
変化させることもない。

【００１１】液晶記録層全体の配向方法としては、図７
に示すように、光センサと液晶記録層を空気ギャップを
介して対向配置し、暗所において電圧を印加する方法が
考えられる。この場合、図のように、液晶記録層側に
は、ＬＥＤ６１と光電変換素子６２が設置され、液晶記
録層の配向の様子を、光電変換素子によりモニタするこ
とにより、印加電圧を停止する時間をモニタすることが
できる。

【００１２】画像記録のときには、図７に示した方法で
印加電圧を制御することができる。すなわち、光センサ
の一部にマスク１４を形成し、この部分に相当する液晶
記録層の動作を、ＬＥＤ６１と光電変換素子６２を用い
てモニタし、未露光部の液晶記録層が配向開始する瞬間
を検出したとき、図示しない制御装置により印加電圧を
停止することにより、大きなコントラストの画像を記録
することができ、また、２枚目以降の画像を記録すると
きにも、以前に記録した画像を変化させることなく、画
像記録を行うことができる。

【００１３】ここで、図８に、既に画像が記録されてい
る部分と、画像が記録されていない部分に同時に電圧を
印加した時の、それぞれの液晶記録層にかかる電圧の時
間変化をシミュレーションした結果を示す。図の曲線Ｌ
２は画像が既に記録されている部分、Ｌ１は画像が記録
されていない部分の電圧の変化を示している。既に画像
が記録されていて、液晶記録層が変調している部分で
は、変調していない部分に比べて静電容量が大きいた
め、電圧が低くなる。液晶記録層は、未配向部分に比べ
て、同じ電圧に対して動作しにくいと考えられるため、
このことから、記録した画像は、それ以降の画像記録に
よる影響を受けないと考えられる。

【００１４】また、ここでは、１枚目の画像記録を行う
前に、液晶記録層の全面を均一に配向させる方法を示し
たが、通常の方法で一回目の画像記録を行うと、画像記
録した領域以外の液晶記録層も、画像記録した部分の未
露光部と同じ状態に配向しているため、この場合には、
画像記録の前の全面配向は不要である。ただし、この場
合は、２枚目以降の画像と１枚目の画像との特性が変わ
ってしまう可能性がある。このような方法で画像記録を
行うことにより、予め決められた大きさや形状に電極が
形成されていないので、任意形状の画像を記録できるよ
うな光学系（図示せず）を用意しておき、任意の形状の
画像を記録することができる。

【００１５】

【作用】本発明は、光センサ及び液晶記録媒体を用いた
記録方法で、一枚目の画像記録の前に、液晶記録層全体
を所定の透過率まで配向させることにより、電極を分離
して形成することなしに、複数の画像を記録することが
できる。

【００１６】

【実施例】次に図を用いて本発明の実施例を説明する。 〈光センサの作製〉電荷発生物質として下記構造を有す
るフルオレノンンアゾ顔料３部と、ポリエステル樹脂１
部とを、ジオキサン：シクロヘキサン＝１：１の混合溶
媒１９６部と混合し、混合機により十分混錬を行い、湿
布液を作製した。

【００１７】

【化１】

【００１８】この溶液をＩＴＯ透明電極（膜厚約５００
Å、抵抗；８０Ω／□）を有するガラス基板上のＩＴＯ
側の面に塗布し、１００℃、１時間乾燥して膜厚０．３
μｍの電荷発生層を形成した。次に、電荷輸送物質とし
て、下記構造を有するパラジメチルスチルベン３部とポ
リスチレン樹脂１部とを、ジクロロメタン：１、１、２
−トリクロロエタン＝６８：１０２の混合溶媒１７０部
と混合、溶解し、塗布液を作製した。

【００１９】

【化２】

【００２０】この溶液を上記電荷発生層上に塗布し、８
０℃、２時間乾燥して膜厚１０μｍの電荷輸送層を形成
した。

【００２１】〈液晶記録媒体の作製〉ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート４部、スメクチック液晶Ｓ６
（商品名；メルク社製）６部、ふっ素系活性剤フロラー
ドＦＣ−４３０（商品名；３Ｍ社製）０．２部、光重合
開始剤『ダロキュア１１７３』（商品名；メルク社製）
０．２部の混合物をキシレンにて固形分３０％を調整し
た。この溶液をＩＴＯ透明電極（膜厚約５００Å、抵
抗；８０Ω／□）を有するガラス基板上のＩＴＯ側の面
に５０μｍのギャップ厚さブレードコーターで塗布し、
これを５０℃に保持し、０．３ｍＪ／cm² のＵＶ光を照
射して、膜厚約６μｍの情報記録層を有する情報記録媒
体を作製した。この情報記録媒体断面を熱メタノールを
用いて液晶を抽出し、乾燥させた後、走査型電子顕微鏡
（日立製作所（株）製、Ｓ−８００、１００００倍）で
内部構造を観察したところ、層の表面は０．６μｍ厚の
紫外線硬化型樹脂で覆われ、層内部は粒径０．１μｍの
樹脂粒子が充填している構造を有していることがわかっ
た。

【００２２】〈画像の記録〉上記の方法で作製した光セ
ンサと液晶記録媒体とを、ポリイミドフィルムをスペー
サーにして、約１０μｍの空気ギャップを介して対向配
置し、光センサの透明電極側からグレースケールを１／
６０秒間、投影露光すると同時に７２０Ｖ、４０ｍｓｅ
ｃで電圧印加した。電圧印加停止後、液晶記録媒体と光
センサを引き離し、液晶記録層を観察したところグレー
スケールに応じた画像が記録されているのが観察され
た。これを媒体Ａとする。同様の方法で、画像露光を行
い、７２０Ｖ、５０ｍｓｅｃ電圧印加し、画像記録を行
った。これを媒体Ｂとする。媒体Ａおよび媒体Ｂを紫外
光（中心波長３５０ｎｍ、半値幅２５ｎｍ）を光源とす
る画像読み取り装置で読み取り比較した。読み取り信号
を露光量に対してプロットし、両者を比較したところ
（図９）、媒体Ｂの方が媒体Ａよりも、低露光領域の再
現性が優れている。次に、液晶記録媒体と光センサを上
記と同様に配置し、暗所において、７２０Ｖ、５０ｍｓ
ｅｃ電圧印加した後、光センサの透明電極側から同様
に、グレースケールを投影露光し、７２０Ｖ、５０ｍｓ
ｅｃ電圧印加し、画像記録を行い（媒体Ｃ）、同様に画
像記録を行った結果、媒体Ｂと同様の特性であった。

【００２３】〈複数画像の記録〉図１０に示すように、
暗所において、７２０Ｖ、５０ｍｓｅｃ電圧印加した
後、上記の方法と同様の方法で液晶記録媒体の半分に画
像記録を行い、同様の読み取り装置で読み取った後、再
び光センサと対向させ、液晶記録媒体の残りの半分に画
像記録を行った。このとき、図のように光センサの一部
にマスク１４が形成されていて、この部分に相当する光
センサ光導電層上には、ＬＥＤ６１の光を反射するため
のＡ１のミラー層が蒸着により形成されていて、未露光
部の液晶記録層の透過率変化を光電変換素子６２でモニ
タできるようになっている。二回目の画像記録は、この
ようにしてモニタした未露光部分の液晶記録層の動作が
開始する瞬間に電圧をＯＦＦすることにより行った。

【００２４】二回目の画像記録終了後、光センサと液晶
記録媒体を引き離し、一回目に記録した画像を読み取
り、一回目の記録直後に読み取った画像と比較したとこ
ろ、変化していないことが確認された。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一枚目の
画像記録の前に、液晶記録層全体を所定の透過率まで配
向させることにより、液晶記録媒体に電極を分離して形
成することなく、同一特性の複数の画像を記録すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 液晶記録媒体の構造を示す図である。

【図２】 液晶記録媒体の構造を示す図である。

【図３】 画像記録方法を説明する図である。

【図４】 画像読み取り方法を説明する図である。

【図５】 露光部及び未露光部の液晶記録層にかかる電
圧のシミュレーション結果を示す図である。

【図６】 ある露光量の光を照射した部分と未露光部分
の液晶記録層の透過率の変化を示す図である。

【図７】 液晶記録層全体を配向させるための方法を説
明する図である。

【図８】 画像が記録されている部分と画像が記録され
ていない部分に同時に電圧を印加した時のそれぞれの液
晶記録層にかかる電圧の時間変化を示す図である。

【図９】 媒体Ａき媒体Ｂの露光量に対する透過率変化
を示す図である。

【図１０】 １枚の媒体に複数画像を記録する場合の説
明図である。

【符号の説明】

１０…光センサ、１４…マスク、１５…ミラー層、６１
…ＬＥＤ、６２…光電変換素子、２０…液晶記録媒体、
３０…電源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極上に光導電層を積層した光セン
   サと、液晶を樹脂中に分散固定した高分子分散型液晶層
   を電極上に積層した液晶記録媒体とを空気層を介して対
   向配置し、像露光すると同時に両電極間に電圧印加する
   ことにより画像記録する情報記録方法において、最初の
   画像を記録する前に未露光状態で電圧印加して液晶記録
   層の全面を所定の透過率に配向させ、画像記録時は、未
   露光部の液晶記録層が動作を開始する瞬間に電圧印加を
   停止させて一枚の記録層上に複数枚の画像を記録するよ
   うにしたことを特徴とする情報記録方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、液晶記録
   媒体上に任意の面積で画像記録することを特徴とする情
   報記録方法。
3. 【請求項３】 透明電極上に光導電層を積層した光セン
   サと、液晶を樹脂中に分散固定した高分子分散型液晶層
   を電極上に積層した液晶記録媒体とを空気層を介して対
   向配置し、像露光すると同時に両電極間に電圧印加する
   ことにより画像記録する情報記録装置において、未露光
   部の液晶層の配向状態を検知するモニタ手段と、モニタ
   した結果に基づいて電圧印加を停止する制御手段とを備
   え、前記モニタ手段により、記録前にあらかじめ配向さ
   せた未露光部の液晶記録層が動作を開始する瞬間を検出
   して前記制御手段により電圧印加を停止して一枚の記録
   層上に複数枚の画像を記録することを特徴とする情報記
   録装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、任意の面
   積に結像させるための光学系を備え、該光学系を介して
   画像記録することを特徴とする情報記録装置。